TVS 选用原则

TVS 选用原则 
TVS 作为电子系统的保护器件,正确的选用是很重要的。首先应了解电子的工作条件及可能发生的意外的电源的性质,然后

照以下的原则选用适合的 TVS 器件: 

1 、反向变位电压( VR )应等于或略高于电路的正常工作电压。这样可以确保不因 TVS 的接入而影响电路的正常工作。注
意,在交流电路中,交流工作电压需乘 1.4 倍取其峰值来确定应选用的变位电压。 

2 、反向击穿电压( VB )不小于电路的最大允许工作电压。如果在最大允许工作电压下, TVS 进入击穿状态。将使电路中
的漏电流增大,而影响电路的正常工作。 

3 、最大箝位电压( VC )必须小于电路的最大允许安全电压。即在箝位电压下,不会损坏电路中的任何元器件。 

4 、最大峰值脉冲功率( PM )必须大于电路内部或外部可能出现的峰值脉冲功率
<think>嗯,用户这次的问题聚焦在差分线路的TVS选型上,看来是从事硬件设计相关的工程师。从用户特意引用多篇技术文档来看,ta对专业术语和参数很熟悉,应该需要深度技术指导而非基础概念科普。用户之前的提问也集中在电子元器件选型,可能是正在设计高速接电路的保护方案。用户引用的资料很有价值:引用[2]明确提到差分信号应选双向TVS或专用阵列,引用[4]补充了低容值要求。但用户似乎更期待系统性的选型框架,而不仅是碎片信息。考虑到差分线路常见于USB、HDMI等高速场景,需要重点突出信号完整性和共模防护的特殊性。技术层面要分三个维度回应:首先明确差分线路的独特风险(共模干扰、阻抗匹配),然后分解选型五要素(双向性、结电容、功率等级等),最后用USB3.0案例说明参数落地。特别注意用户没提但很关键的细节:比如TVS阵列的对称性要求,布局时Y电容的影响。之前回复过TVS通用选型原则,这次必须强化差分线路的特殊性。比如通用场景可能忽略的$C_j$匹配问题,在差分对里就是致命点。案例部分准备用引用[2]提到的接标准结合引用[4]的动态电阻公式$V_C=V_{BR}+(I_{PP}\timesR_{dyn})$,展示实际计算过程。用户可能还隐藏了调试需求:引用[3]的EFT失效案例警示我们,要提醒ta测试时监控共模噪声。最后主动延伸差分对布局技巧,这虽然是间接相关但实际设计时经常卡壳的点。</think> 针对差分线路的TVS二极管选型,需重点考虑信号完整性、共模抑制和瞬态防护特性,以下是关键标准和典型应用场景: ### 一、选型核心标准(基于引用[2][4]) 1. **极性选择** - **必选双向TVS或专用阵列**:差分信号存在正负摆幅,双向TVS能同时抑制正负向浪涌(如ESD、EFT)[^2]。 - **避免单极TVS**:单极管可能因反向导通导致信号失真。 2. **结电容($C_j$)控制** - **低容值是刚需**:高速差分信号(如USB 3.0、HDMI)要求 $C_j \leq 0.5 \text{pF}$,避免信号边沿退化(如USB 3.0极限电容 $< 1 \text{pF}$)[^4]。 - **电容对称性**:TVS阵列中各通道$C_j$需严格匹配(如$ \Delta C_j < 0.1 \text{pF} $),防止差分信号相位失衡[^2]。 3. **钳位电压与动态电阻** - **$V_C$要求**:满足 $V_C \leq 0.8 \times V_{\text{IC\_max}}$(被保护IC极限电压),通常选 $V_C < 15 \text{V}$(如3.3V系统)。 - **低动态电阻($R_{dyn}$)**:优先选 $R_{dyn} < 0.5 \Omega$,确保浪涌电流 $I_{PP}$ 下电压尖峰足够低(公式: $V_C = V_{BR} + I_{PP} \times R_{dyn}$)[^4]。 4. **浪涌能力匹配** - **$I_{PP}$选择**:依据IEC 61000-4-2 Level 4(接触放电30kV),需 $I_{PP} \geq 20 \text{A} \ (8/20\mu\text{s})$ 以抵御多重ESD事件[^1][^3]。 5. **布局与接地** - **对称走线**:TVS至差分线长度误差 $< 100 \text{mil}$(2.54mm),减少阻抗失配[^2]。 - **低阻抗接地**:GND Pad打3-4个地孔,就近连接系统参考地,环路面积最小化[^1]。 --- ### 二、典型应用场景(基于引用[2][4]) 1. **高速数据接** - **USB 3.0/4.0**:需 $C_j < 0.3 \text{pF}$,双向TVS阵列(如SOT-23-6L封装) - **HDMI 2.1**:带宽48Gbps,要求 $C_j \leq 0.1 \text{pF}$ - **以太网10GBase-T**:TVS集成共模扼流(如STF202系列) 2. **工业通信总线** - **RS-485/CAN FD**:耐受 $\pm 15 \text{kV}$ ESD,选 $I_{PP} \geq 25 \text{A}$ 的SO-8封装TVS阵列 - **Profibus**:双向TVS配合RC滤波应对EFT群脉冲[^3] 3. **汽车电子** - **车载以太网(100BASE-T1)**:AEC-Q101认证TVS,$V_{RWM} \geq 5 \text{V}$ - **CAN/CAN-FD**:ISO 7637-2脉冲5a防护需 $I_{PP} \geq 30 \text{A}$ --- ### 三、实际选型案例(USB 3.0接) 1. **参数需求** - 信号速率:5Gbps - 工作电压:3.3V - ESD标准:IEC 61000-4-2 Level 4 2. **型号示例** ```markdown 型号:SP3050-04UTG (Littelfuse) 参数: - $V_{RWM}$: 3.3V - $C_j$: 0.35pF (典型值) - $V_C$: 9V @ $I_{PP} = 5A$ - $I_{PP}$: 8A (8/20μs) - 封装:DFN1006-4L ``` 3. **布局要点** - TVS距USB连接器 $\leq 5 \text{mm}$ - 差分对长度差 $\leq 0.1 \text{mm}$ - 地线宽度 $\geq 0.3 \text{mm}$,两侧加屏蔽地线[^1][^2] > **关键验证**:TDR测试阻抗连续性,眼图测试确保抖动 $\leq 0.15 \text{UI}$ 以验证TVS对信号影响[^4]。 --- ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值